допуск плоскостности чем мерить
Допуск плоскостности чем мерить
§ 95. Инструменты для контроля плоскостности и прямолинейности
Лекальные линейки изготовляют трех типов: с двусторонним скосом (ЯД)
При проверке способом следа рабочим ребром линейки проводят по чистой проверяемой поверхности. Если поверхность прямолинейна, на ней останется сплошной след; если нет, то след будет прерывистым (пятнами).
Поверочные линейки с широкой рабочей поверхностью изготовляют четырех типов (сечений): прямоугольные ШП (рис. 367, а), двутавровые ШД (рис. 367, б), мостики ШМ (рис. 367, в), угловые трехгранные УТ (рис. 367, г).
Проверка прямолинейности и плоскостности этими линейками производится по линейным отклонениям и по краске (способ пятен). При измерении линейных отклонений от прямолинейности линейку укладывают на проверяемую поверхность или на две мерные плитки одинакового размера. Просветы между линейкой и контролируемой поверхностью измеряют щупом (рис. 368, а).
Точные результаты дает применение полосок папиросной бумаги, которые с определенным интервалом укладывают под линейку. Вытягивая полоску из-под линейки, по силе прижатия каждой из них судят о величине отклонения от прямолинейности (рис. 368, 6).
При проверке на краску рабочую поверхность линейки покрывают тонким слоем краски (сажа, сурик), затем линейку накладывают на проверяемую поверхность и плавно без нажима перемещают по проверяемой поверхности. После этого линейку осторожно снимают и по расположению, и количеству, и величине пятен на поверхности судят о прямолинейности поверхности. При хорошей плоскостности пятна краски располагаются равномерно по всей поверхности. Чем больше количество пятен на проверяемой поверхности квадрата 25 × 25 мм, тем выше плоскостность. Трехгранные поверочные линейки изготовляют с углами 45, 55 и 60° (см. рис. 367, г).
Плиты оберегают от ударов, царапин, загрязнения, после работы тщательно вытирают, смазывают минеральным маслом, скипидаром или вазелином и накрывают деревянным щитом (крышкой).
Линейки ШД, ШМ и УТ недопустимо хранить прислоненными друг к другу, к стене под некоторым углом: они прогибаются и становятся негодными.
Допуск плоскостности
На плоскостях деталей в ходе обработки образуются поверхности с характерными отклонениями. Чтобы указать допустимые погрешности плоскостности, не снижающие качество последующего использования этой детали, на чертеже наносится знак в виде ромба и цифровое значение.
Способов контроля величины отклонения плоскостности описываемых в научно-технической литературе существует достаточно много, но направление методов измерения можно разделить на два вида, это оптическое и не оптическое измерение.
Оптические способы измерения основаны на сравнении реального состояния профиля с визирной осью светового луча. Не оптические средства контроля, производят анализ поверхности элементами конструкции измерительного прибора.
Для установления величины плоскостности чаще всего задействуются приборы с механическим оптическим и гидростатическим методом преобразования снимаемых данных.
В механических приборах измерительный механизм построен на кинематическом принципе действия, преобразующем небольшие перемещения измеряемых значений, в увеличенные передвижения которые принимаются регистрирующими устройствами.
Гидростатические приборы используют методы измерения с использованием жидкости. Принцип измерения основан на сравнении плоскости, которая образовывается поверхностью жидкости, всегда располагающейся горизонтально, с проверяемой поверхностью.
Измерительные оптические приборы являются средствами измерения, в которых при выполнении измерений задействован ряд оптических элементов таких как: объективы, зеркала, призмы, окуляры и передвигающие их рычаги, кронштейны, направляющие и т.д.
Анализ поверхности, производимый оптическими средствами измерения, осуществляется за счёт потока лучей, несущих информацию об измеряемой детали, проходящих через ряд элементов оптико-механической или оптико-электронной конструкции.
Поверочные плиты
Измерение отклонений от плоскостности производят с помощью специальных поверочных плит, принцип определения которыми заключается в том, что рабочую поверхность плиты принимают за исходную плоскость, по которой определяют отклонения реальной плоскости изделия.
Процесс измерения плитами в большинстве случаев связано с нанесением специальной краски, по которой выявляют неровности. На плиту наносят тонкий слой краски, после чего кладут на плоскость проверяемой детали. В результате перемещения плиты по поверхности детали определяют количество пятен, оставляемых после выдавливания краски во впадинах неоднородной поверхности.
Поверочные плиты, как правило, изготавливаются из серого чугуна, которые имеют свои достоинства и недостатки.
Помимо чугуна для изготовления поверочных плит используется ряд твердых каменных пород. Основным из преимуществ, каменных поверочных плит является износостойкость, и долгий срок службы по сравнению с чугунными плитами. В каменных плитах отсутствует внутреннее напряжение. Поверочные плиты из гранита меньше подвержены деформации из-за изменения температуры внешней среды, так как коэффициент теплового расширения у них меньше, чем у чугуна. Каменные поверочные плиты менее чувствительны к вибрациям.
Стандартные плиты выпускаются с размерами от 250 × 250 до 4000 × 1600 мм и используются как для измерения плоскости, так и для контрольно измерительных работ.
Измерения плоскостности и прямолинейности
Для проверки плоскостности и прямолинейности применяются плиты и линейки. Поверочные плиты служат для поверки плоскостности шаброванных поверхностей по методу пятен на краску. Они применяются также в качестве вспомогательных приспособлений при различного рода контрольных работах. Стандартные плиты (ТУ по ОСТ 20149-39) изготовляются размерами от 100X200 до 1000X1500 мм, а по нормали МСС—до 3200X5000 мм. По точности изготовления Поверочные плиты разделяются на три класса: 0-й, 1-й и 2-й (выпускаются также плиты 3-го класса точности — разметочные, используемые только для разметочных работ).
Измерительные поверхности поверочных плит, предназначенных для работы по методу пятен на краску, должны быть отшабрены. Степень плоскостности измерительных поверхностей плит размером до 1000X1500 мм определяется количеством пятен краски на площади квадрата со стороной 25 мм. Для плит 0-го и 1-го классов точности количество пятен должно быть не менее 25, для плит 2-го класса — не менее 20, для плит 3-го класса — не менее 12 (плиты 3-го класса точности могут изготовляться строгаными).
Наряду с количеством пятен стандартом регламентированы следующие допустимые отклонения от плоскостности плит в линейной мере (для контрольных плит строганых, шлифованных, притертых):
Типы и размеры поверочных линеек, а также условия их применения приведены в таблице 7.
Таблица 7. Типы, виды поверочных линеек и преимущественный метод проверки ими изделий (ТУ ОСТ 20126-39)
Допустимые отклонения измерительных поверхностей лекальных линеек от прямолинейности составляют от 0,5 до 7 мк. а допустимые отклонения измерительных поверхностей проверочных линеек с широкой рабочей поверхностью от плоскостности составляют от 7 до 600 мк. в зависимости от класса точности и размера. Для линеек последнего типа с шаброванными поверхностями нормировано количество пятен краски в прямоугольнике, равновеликом квадрату со стороной 25 мм (таблица 8).
Таблица 8. Плоскостность поверочных линеек.
Проверочные линейки применяются для проверки плоских поверхностей изделий по методу линейных отклонений. Величины отклонений определяются с помощью щупов, плиток и т. п. Угловые линейки, применяемые для одновременной проверки плоскостности и угла между двумя пересекающимися поверхностями, изготовляются только шаброванными. Допустимые погрешности углов для линеек 1-го класса точности ±5′, для линеек 2-го класса точности ±10′.
Плоскостность малых доведенных поверхностей, например рабочих поверхностей плоскопараллельных концевых мер, проверяется техническим интерференционным методом. Если между плоской стеклянной пластиной и доведенной поверхностью другого тела создать тонкий воздушный клин (рисунок 38), то в поле зрения наблюдателя появятся, как следствие интерференции света, чередующиеся светлые и темные полосы, отчетливо видимые невооруженным глазом.
Рисунок 38
Ясно выраженные светлые и темные полосы наблюдаются в однородном (монохроматическом) свете; в белом свете наблюдаются цветные полосы. Расстоянию между соседними темными полосами соответствует увеличение высоты клина, равное половине длины световой волны.
Если бы поверхности 1 и 2 (рисунок 38) были идеально плоскими, интерференционные полосы были бы прямолинейны и параллельны ребру клина; при наличии на поверхностях 1 и 2 впадин и выступов интерференционные полосы будут искривлены. Для определения величины погрешности плоскостности измеряют на глаз
величину стрелы прогиба f полосы (рисунок 39), принимая за единицу измерения ширину b полосы, и полученный результат умножают на половину длины световой волны.
Рисунок 39
Если интерференционные полосы обращены выпуклостью к ребру клина, — проверяемая поверхность вогнута, если полосы обращены выпуклостью в обратную сторону — поверхность выпукла. Технический интерференционный метод применяют для определения погрешностей плоскостности, не превышающих 2 мк. Предельная погрешность метода обычно не превышает ±0,1 мк.
Прямолинейность поверхностей большой протяженности (например, станин станков) может быть проверена с помощью уровня, устанавливаемого последовательно в различных положениях по длине исследуемой поверхности.
По показаниям уровня легко построить кривую проверяемой поверхности. Для проверки прямолинейности направляющих больших станков используют также коллимационный метод. Прямолинейность вертикально расположенных поверхностей проверяют с помощью натянутой струны. Расстояние от струны до проверяемой поверхности в различных точках определяют с помощью микроскопа, снабженного окулярным микрометром.
Отклонения и допуски формы
(ГОСТ24462-83)
Рисунок 1. Средний профиль поверхности |
Рисунок 2. Отклонение от прямолинейности в плоскости | Рисунок 3. Выпуклость | Рисунок 4. Вогнутость |
Частными видами отклонения от прямолинейности являются выпуклость и вогнутость.
Вогнутость — отклонение от, прямолинейности при котором удаление точек реального профиля от прилегающей прямой увеличивается от краев к середине (рис. 4).
Поле допуска прямолинейности оси (линии) в пространстве :
1). Область в пространстве, ограниченная цилиндром, диаметр которого равен допуску прямолинейности Т.
2). Область в пространстве, ограниченная прямоугольным параллелепипедом, стороны сечения которого равны допускам прямолинейности оси (линии) в двух взаимно перпендикулярных направлениях Т1 и Т2 боковые грани соответственно перпендикулярны плоскостям заданных направлений.
Рисунок 6.Отклонение от прямолинейности оси (или линии) в заданном направлении
Вогнутость—отклонение от плоскостности, при котором удаление точек реальной поверхности от прилетающей плоскости увеличивается от краев к середине (рис.9).
Рисунок 10. Поле допуска плоскостности
Рисунок 12. Овальность | Рисунок 13. Огранка | Рисунок 14. Поле допуска круглости |
| | | |
Рисунок 18. Конусообразность | Рисунок 19. Бочкообразность | Рисунок 20. Седлообразность |